(57)【要約】【課題】パティキュレートフィルタ再生時におけるＮＯX触媒の熱損傷を防止でき、排気ガスの浄化効率を向上させることができる内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法を提供する。【解決手段】内燃機関の排気通路中に配置され、排気ガス中の粒子状物質及びＮＯXを除去するための内燃機関の排気浄化装置において、上流側のパティキュレートフィルタと、下流側のＮＯX触媒と、パティキュレートフィルタの上流側に配置された加熱手段と、を含むとともに、排気ガスの流入口及び流出口を有する筐体を備え、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒は、側面が互いに隣接するように配置された排気浄化ユニットと、所定のバイパス路と、バイパス路側とパティキュレートフィルタ側とを流れる排気ガスの流量割合を制御する流量割合制御手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2007198315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路中に配置され、排気ガス中の粒子状物質及びＮＯXを除去するための内燃機関の排気浄化装置において、
前記粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタと、当該パティキュレートフィルタの下流側に配置され、前記ＮＯXを還元するためのＮＯX触媒と、前記パティキュレートフィルタの上流側に配置され、当該パティキュレートフィルタを加熱するための加熱手段と、を含むとともに、前記排気ガスの流入口及び流出口を有する筐体を備えた排気浄化ユニットであって、
前記パティキュレートフィルタ及び前記ＮＯX触媒は、側面が互いに隣接するように配置され、前記流入口から流入した排気ガスが、前記パティキュレートフィルタを通過した後、前記ＮＯX触媒を通過するように構成された排気浄化ユニットと、
前記排気浄化ユニットよりも上流側で前記排気通路から分岐し、前記排気浄化ユニットにおける前記パティキュレートフィルタの下流側であって前記ＮＯX触媒の上流側に接続されたバイパス路と、
前記バイパス路側と前記パティキュレートフィルタ側とを流れる排気ガスの流量割合を制御する流量割合制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記排気浄化ユニットにおいて、前記排気ガスが、前記パティキュレートフィルタを下方から上方に向けて通過するとともに、前記ＮＯX触媒を上方から下方に向けて通過するように構成され、前記加熱手段を前記パティキュレートフィルタの下方側に配置することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記排気浄化ユニットにおける前記パティキュレートフィルタの下流側であって前記ＮＯX触媒の上流側に前記ＮＯXの還元剤の噴射部を備えるとともに、前記還元剤の噴射部を前記ＮＯX触媒の上方側に、下方に向けて噴射可能に配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記排気浄化ユニットにおける前記ＮＯX触媒の上流側に、前記排気ガスを整流するための整流部材を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記筐体が内部に空気層を有する二重構造からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタと、当該パティキュレートフィルタの下流側に配置され、前記ＮＯXを還元するためのＮＯX触媒と、前記パティキュレートフィルタの上流側に配置され、当該パティキュレートフィルタを加熱するための加熱手段と、を含むとともに、前記排気ガスの流入口及び流出口を有する筐体を備えた排気浄化ユニットであって、前記パティキュレートフィルタ及び前記ＮＯX触媒は、側面が互いに隣接するように配置され、前記流入口から流入した排気ガスが、前記パティキュレートフィルタを通過した後、前記ＮＯX触媒を通過するように構成された排気浄化ユニットと、
前記排気浄化ユニットよりも上流側で前記排気通路から分岐し、前記排気浄化ユニットにおける前記パティキュレートフィルタの下流側であって前記ＮＯX触媒の上流側に接続されたバイパス路と、
前記バイパス路側と前記パティキュレートフィルタ側とを流れる排気ガスの流量割合を制御する流量割合制御手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置を用いて、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質及びＮＯXを除去することにより、前記排気ガスを浄化するための排気浄化方法であって、
前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の堆積量を検知し、
前記堆積量が所定値未満の場合には、前記排気ガスを前記排気浄化ユニット側に流入させるように前記流量割合制御手段を制御し、
前記堆積量が所定値以上の場合には、前記排気ガスの一部をバイパス路側に流入させるように前記流量割合制御手段を制御するとともに、前記加熱手段を作動させることを特徴とする排気浄化方法。
【請求項７】
前記粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタと、当該パティキュレートフィルタの下流側に配置され、前記ＮＯXを還元するためのＮＯX触媒と、前記パティキュレートフィルタの上流側に配置され、当該パティキュレートフィルタを加熱するための加熱手段と、を含むとともに、前記排気ガスの流入口及び流出口を有する筐体を備えた排気浄化ユニットであって、前記パティキュレートフィルタ及び前記ＮＯX触媒は、側面が互いに隣接するように配置され、前記流入口から流入した排気ガスが、前記パティキュレートフィルタを通過した後、前記ＮＯX触媒を通過するように構成された排気浄化ユニットと、
前記排気浄化ユニットよりも上流側で前記排気通路から分岐し、前記排気浄化ユニットにおける前記パティキュレートフィルタの下流側であって前記ＮＯX触媒の上流側に接続されたバイパス路と、
前記バイパス路側と前記パティキュレートフィルタ側とを流れる排気ガスの流量割合を制御する流量割合制御手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置を用いて、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質及びＮＯXを除去することにより、前記排気ガスを浄化するための排気浄化方法であって、
前記ＮＯX触媒の温度を測定し、
前記ＮＯX触媒の温度が活性化温度以上の場合には、前記排気ガスを前記排気浄化ユニット側に流入させるように前記流量割合制御手段を制御し、
前記ＮＯX触媒の温度が活性化温度未満の場合には、前記加熱手段を作動させるとともに、前記排気ガスの一部を前記バイパス側に流入させるように前記流量割合制御手段を制御することを特徴とする排気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法に関する。特に、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒を用いて、排気ガス中の粒子状物質及びＮＯXを除去するための内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中には、環境汚染を及ぼす粒子状物質（以下、ＰＭと称する）や窒素酸化物（以下、ＮＯXと称する）等が含まれている。
このうち、ＰＭを捕集する浄化部材としてパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称する場合がある）が知られている。このパティキュレートフィルタは、排気通路中に配置され、通過する排気ガス中のＰＭを捕集するものである。
また、ＮＯXを除去する浄化部材としてＮＯX触媒が知られている。このＮＯX触媒は、排気通路中に配置され、ＮＯX触媒の上流側で噴射された還元剤と排気ガス中のＮＯX（ＮＯやＮＯ2）との反応を促進し、窒素等に効率的に分解して放出するものである。かかるＮＯX触媒としては、排気ガス中のＮＯXを選択的に還元する選択還元型（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）と、排気ガスがリーン状態のときにＮＯXを吸蔵し、リッチ状態のときに放出する吸蔵還元型（ＮＳＣ：NOXStorage Catalyst）のものがある。
【０００３】
ここで、排気ガスに含まれるＰＭやＮＯXをともに除去するために、これらのパティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒を直列的に配置した排気浄化装置が開示されている。より具体的には、図８に示すように、上流から順に、第１の排気浄化部材４１５と、該第１の排気浄化材の圧力損失よりも圧力損失が大きい第２の排気浄化材４１６と、該第２の排気浄化材との圧力損失よりも圧力損失が小さい第３の排気浄化材４１７とを機関排気通路４１３に設けられた共通のケーシング４１３ａ内に具備した排気浄化装置である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−６８６５１号公報  （特許請求の範囲  図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された排気浄化装置において、第１の排気浄化材はＮＳＣを意図し、第２の排気浄化材はパティキュレートフィルタを意図しているが、上流側にＮＯX触媒を配置した場合には、排気ガス中のＰＭがＮＯX触媒に堆積してしまい、ＮＯX触媒の機能が低下するおそれがある。また、特許文献１に記載の排気浄化装置は、全体の大きさをコンパクトにして、排気浄化材間の熱伝導率を高くしてあるものの、基本的にそれぞれの部材は離されて配置してあり、熱伝導率を高めるにも限界があり、また、排気浄化部材の大きさに制約が課されたりするという問題があった。したがって、排気ガス中の内燃機関がアイドリング運転状態にある場合のように、排気ガスの温度が低く、ＮＯX触媒が活性化温度に達していない場合には、ＮＯX触媒において還元反応が効率的に行われないおそれがあった。
【０００５】
一方、上流側にパティキュレートフィルタを配置し、下流側にＮＯX触媒を配置した場合には、パティキュレートフィルタの再生時において、下流側のＮＯX触媒に流入する排気ガスの温度がおよそ６００℃以上になり、ＮＯX触媒を熱損傷させてしまうおそれがある。すなわち、パティキュレートフィルタにおけるＰＭの堆積量が所定値を超えた場合には、パティキュレートフィルタは強制的に加熱されることにより再生されるが、このときのフィルタの下流側の温度は６００℃を超えるため、下流側のＮＯX触媒が熱損傷してしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒の側面を互いに隣接させた排気浄化ユニットと所定のバイパス路とを備えるとともに、一部の排気ガスをバイパス路側を通過させる流量割合制御手段を備えることにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、パティキュレートフィルタの再生時に下流側のＮＯX触媒が熱損傷することを防ぐとともに、ＮＯX触媒の温度が過度に低下することを防止でき、かつ、装置全体を容易に小型化できる内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、内燃機関の排気通路中に配置され、排気ガス中の粒子状物質及びＮＯXを除去するための内燃機関の排気浄化装置であって、粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタと、当該パティキュレートフィルタの下流側に配置され、ＮＯXを還元するためのＮＯX触媒と、パティキュレートフィルタの上流側に配置され、当該パティキュレートフィルタを加熱するための加熱手段と、を含むとともに、排気ガスの流入口及び流出口を有する筐体を備えた排気浄化ユニットであって、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒は、側面が互いに隣接するように配置され、流入口から流入した排気ガスが、パティキュレートフィルタを通過した後、ＮＯX触媒を通過するように構成された排気浄化ユニットと、排気浄化ユニットよりも上流側で排気通路から分岐し、排気浄化ユニットにおけるパティキュレートフィルタの下流側であってＮＯX触媒の上流側に接続されたバイパス路と、バイパス路側とパティキュレートフィルタ側とを流れる排気ガスの流量割合を制御する流量割合制御手段と、を備えた内燃機関の排気浄化装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
なお、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒が、「側面が互いに隣接するように配置されている」状態とは、それぞれのフィルタ及び触媒における、排気ガスが通過する面以外の面において互いに近接するように配置された状態を意味する。
【０００８】
また、本発明の内燃機関の排気浄化装置を構成するにあたり、排気浄化ユニットにおいて、排気ガスが、パティキュレートフィルタを下方から上方に向けて通過するとともに、ＮＯX触媒を上方から下方に向けて通過するように構成され、加熱手段をパティキュレートフィルタの下方側に配置することが好ましい。
【０００９】
また、本発明の内燃機関の排気浄化装置を構成するにあたり、排気浄化ユニットにおけるパティキュレートフィルタの下流側であってＮＯX触媒の上流側にＮＯXの還元剤の噴射部を備えるとともに、還元剤の噴射部をＮＯX触媒の上方側に、下方に向けて噴射可能に配置することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の内燃機関の排気浄化装置を構成するにあたり、排気浄化ユニットにおけるＮＯX触媒の上流側に、排気ガスを整流するための整流部材を備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の内燃機関の排気浄化装置を構成するにあたり、筐体が内部に空気層を有する二重構造からなることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の別の態様は、粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタと、当該パティキュレートフィルタの下流側に配置され、ＮＯXを還元するためのＮＯX触媒と、パティキュレートフィルタの上流側に配置され、当該パティキュレートフィルタを加熱するための加熱手段と、を含むとともに、排気ガスの流入口及び流出口を有する筐体を備えた排気浄化ユニットであって、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒は、側面が互いに隣接するように配置され、流入口から流入した排気ガスが、パティキュレートフィルタを通過した後、ＮＯX触媒を通過するように構成された排気浄化ユニットと、排気浄化ユニットよりも上流側で排気通路から分岐し、排気浄化ユニットにおけるパティキュレートフィルタの下流側であってＮＯX触媒の上流側に接続されたバイパス路と、バイパス路側とパティキュレートフィルタ側とを流れる排気ガスの流量割合を制御する流量割合制御手段と、を備えた内燃機関の排気浄化装置を用いて、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質及びＮＯXを除去することにより、排気ガスを浄化するための排気浄化方法であって、パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の堆積量を検知し、堆積量が所定値未満の場合には、排気ガスを排気浄化ユニット側に流入させるように流量割合制御手段を制御し、堆積量が所定値以上の場合には、排気ガスの一部をバイパス路側に流入させるように流量割合制御手段を制御するとともに、加熱手段を作動させることを特徴とする排気浄化方法である。
【００１３】
また、本発明のさらに別の態様は、粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタと、当該パティキュレートフィルタの下流側に配置され、ＮＯXを還元するためのＮＯX触媒と、パティキュレートフィルタの上流側に配置され、当該パティキュレートフィルタを加熱するための加熱手段と、を含むとともに、排気ガスの流入口及び流出口を有する筐体を備えた排気浄化ユニットであって、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒は、側面が互いに隣接するように配置され、流入口から流入した排気ガスが、パティキュレートフィルタを通過した後、ＮＯX触媒を通過するように構成された排気浄化ユニットと、排気浄化ユニットよりも上流側で排気通路から分岐し、排気浄化ユニットにおけるパティキュレートフィルタの下流側であってＮＯX触媒の上流側に接続されたバイパス路と、バイパス路側とパティキュレートフィルタ側とを流れる排気ガスの流量割合を制御する流量割合制御手段と、を備えた内燃機関の排気浄化装置を用いて、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質及びＮＯXを除去することにより、排気ガスを浄化するための排気浄化方法であって、ＮＯX触媒の温度を測定し、ＮＯX触媒の温度が活性化温度以上の場合には、排気ガスを排気浄化ユニット側に流入させるように流量割合制御手段を制御し、ＮＯX触媒の温度が活性化温度未満の場合には、排気ガスの一部をバイパス側に流入させるように流量割合制御手段を制御するとともに、加熱手段を作動させることを特徴とする排気浄化方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒の側面を互いに隣接させて配置することにより、パティキュレートフィルタが保有する熱量をＮＯX触媒に伝達することができるため、ＮＯX触媒の温度が過度に低下することを防ぐことができる。したがって、内燃機関がアイドリング状態にある場合等、排気ガスの温度が低下している場合であっても、排気ガス中のＮＯXを効率的に還元させることができる。
また、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒をこのように配置することにより、それぞれの排気浄化部材の大きさが過度に制約を受けることなく、装置全体の小型化を図ることができる。
【００１５】
また、所定箇所に配置されたバイパス路を備えることにより、パティキュレートフィルタの再生時に加熱手段を作動させた場合において、排気ガスの一部をパティキュレートフィルタを通過させないでＮＯX触媒の上流側に導くことができる。したがって、排気ガスの流れによって加熱手段が吹き消されることを防ぎつつ、ＮＯX触媒が熱損傷することを防止することができる。
さらに、当該バイパス路を備えることにより、ＮＯX触媒を昇温活性化させる際に加熱手段を作動させた場合において、排気ガスの一部をバイパス側を通過させることにより、排気ガスの流れによって加熱手段が吹き消されることを防ぎつつ、加熱手段が排気ガスの流れによって吹き消されることを防止することができる。
【００１６】
また、本発明の排気浄化方法によれば、所定の排気浄化ユニットを用いているために、排気ガス中のＰＭ及びＮＯXを効率的に除去することができる。
また、パティキュレートフィルタの再生時において加熱手段を作動させる場合に、排気ガスの一部をバイパス側を通過させることにより、排気ガスの流れによって加熱手段が吹き消されることを防ぐことができるとともに、ＮＯX触媒の熱損傷を防止することができる。さらに、ＮＯX触媒を昇温活性化させるために加熱手段を作動させる場合に、排気ガスの一部をバイパス側を通過させることにより、排気ガスの流れによって加熱手段が吹き消されることを防ぎつつ、ＮＯX触媒を効率的に昇温活性化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００１８】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態は、内燃機関の排気通路中に配置され、排気ガス中の粒子状物質及びＮＯXを除去するための内燃機関の排気浄化装置である。
かかる内燃機関の排気浄化装置１０は、図１に示すように、粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタ１１と、当該パティキュレートフィルタ１１の下流側に配置され、ＮＯXを還元するためのＮＯX触媒１３と、パティキュレートフィルタ１１の上流側に配置され、当該パティキュレートフィルタ１１を加熱するための加熱手段１５と、を含むとともに、排気ガスの流入口２２及び流出口２３を有する筐体２１を備えた排気浄化ユニット２０であって、パティキュレートフィルタ１１及びＮＯX触媒１３は、側面が互いに隣接するように配置され、流入口２２から流入した排気ガスが、パティキュレートフィルタ１１を通過した後、ＮＯX触媒１３を通過するように構成された排気浄化ユニット２０と、排気浄化ユニット２０よりも上流側で排気通路２５から分岐し、排気浄化ユニット２０におけるパティキュレートフィルタ１１の下流側であってＮＯX触媒１３の上流側に接続されたバイパス路２７と、バイパス路２７側とパティキュレートフィルタ１１側とを流れる排気ガスの流量割合を制御する流量割合制御手段２９と、を備えることを特徴とする。
以下、内燃機関における排気浄化装置の構成について、図１〜図６を参照して具体的に説明する。
【００１９】
１．内燃機関及び排気通路
排気ガスを排出する内燃機関５としては、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが典型的であるが、現状において排気ガス中のＰＭやＮＯXの除去が課題とされるディーゼルエンジンを対象とすることが適している。また、図１に示す排気浄化装置１０は、内燃機関５の回転数や、燃料噴射量、燃料噴射タイミング等を検出する内燃機関の運転状態検出手段７を備えるとともに、当該検出結果を考慮して、ＰＭ量やＮＯX濃度を推定したり、フィルタの再生タイミングや還元剤噴射量を制御したりできるように構成されている。
また、排気通路２５は、内燃機関５の排気ガスの排出口に接続されており、その途中に、排気浄化ユニット２０が備えられている。かかる排気通路２５の断面形状は、円形、楕円、あるいは方形等、特に制限されるものではない。
【００２０】
２．排気浄化ユニット
本発明の排気浄化装置１０に用いられる排気浄化ユニット２０は、排気ガス中のＰＭ及びＮＯXを除去することにより排気ガスを浄化するための部位である。
この排気浄化ユニット２０は、図１に示すように、粒子状物質を捕集するためのフィルタ１１と、当該フィルタ１１の下流側に配置され、ＮＯX（ＮＯやＮＯ2）を還元するためのＮＯX触媒１３と、フィルタ１１の上流側に配置され、当該フィルタ１１を加熱するための加熱手段１５と、を含むとともに、排気ガスの流入口２２及び流出口２３を有する筐体２１を備えている。そして、フィルタ１１及びＮＯX触媒１３は、側面が互いに隣接するように配置され、流入口２２から流入した排気ガスが、フィルタ１１を通過した後、ＮＯX触媒１３を通過するように構成されている。
【００２１】
（１）筐体
排気浄化ユニットにおいて、内部にフィルタやＮＯXを収容する筐体は、ステンレスやアルミニウム等を用いて形成することができる。特に、排気浄化ユニットの内部の熱量を外部に放出させにくくするために、図１に示すように、内部に空気層２１ａを有する二重構造の筐体２１とすることが好ましい。ただし、これ以外に、筐体の周囲を断熱材によって包含した構成とすることもできる。
また、筐体は、排気ガスが流入する流入口と、フィルタ及びＮＯX触媒を通過した排気ガスが流出される流出口と、さらに、後述するバイパス通路が連結されるバイパス出口とを備えている。
かかる筐体の全体形状は、主として箱状に構成されるが、これに限られるものではない。
【００２２】
（２）パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒
また、排気浄化ユニットに備えられるパティキュレートフィルタ１１は、排気ガス中に含まれるＰＭ等の微粒子を補集するためのフィルタである。
かかるパティキュレートフィルタとしては、公知のもの、例えば、コーディライトセラミックから構成されたハニカム構造のフィルタを用いることができる。
【００２３】
また、排気浄化ユニットに備えられるＮＯX触媒１３は、還元剤を用いて、排気ガス中に含まれるＮＯXを還元するための触媒である。
かかるＮＯX触媒としては、公知のもの、例えば、多孔質担体上に、活性成分としてのストロンチウム又はバリウム、及びマグネシウム等のアルカリ土類金属や、セリウムとランタン等の希土類金属、白金とロジウム等の貴金属等を含むものを用いることができる。また、ＮＯX触媒は選択還元型（ＳＣＲ）、吸蔵還元型（ＮＳＣ）のいずれであっても好適に使用することができる。なお、図１は、吸蔵還元型の触媒を用いた排気浄化装置であり、後述する図３は、選択還元型の触媒を用いた排気浄化装置である。
【００２４】
そして、本発明の排気浄化装置に用いられる排気浄化ユニット２０においては、上流側のパティキュレートフィルタ１１と下流側のＮＯX触媒１３とが、筐体２１の内部でその側面が互いに隣接するように配置されている。
このように配置することにより、装置の全長が長くなることを防いで、装置全体を小型化することができる。したがって、車両における搭載スペースが過度に制約されることがなくなる。
また、フィルタ１１及びＮＯX触媒１３が互いに隣接し、小型化されていることにより、排気浄化ユニット２０内の保温性が向上し、内燃機関の始動時やアイドリング状態時等、排気ガスの温度が低い状態であっても、筐体２１の中でフィルタ１１やＮＯX触媒１３、排気ガス自体が持つ熱量が放出されにくくなり、ＮＯX触媒１３の温度の低下を防止することができる。したがって、ＮＯXの還元効率が低下することを防いで、ＮＯXやその還元剤が大気中に放出されることを防止することができる。
さらに、上流側にパティキュレートフィルタ１１を配置していることから、ＮＯX触媒１３や還元剤噴射手段等にＰＭが付着することを防止できるために、装置の信頼性を向上させることができる。
なお、フィルタ及びＮＯX触媒が、「側面が互いに隣接するように配置されている」状態とは、それぞれのフィルタ及び触媒における、排気ガスが通過する面以外の面において互いに近接するように配置された状態を意味する。これは、後の第１の酸化触媒の配置についても同様である。
【００２５】
（３）加熱手段
また、排気浄化ユニットに備えられる加熱手段１５は、フィルタによって捕集されたＰＭ量が所定値を超えたような場合に、当該フィルタ１１を加熱し、捕集されたＰＭを強制的に燃焼させることにより、フィルタ１１を再生させるための部位である。
ＰＭを燃焼させるにはおよそ４００℃以上に加熱する必要があることから、フィルタを効率的に再生させるためには、かかる加熱手段として、図２（ａ）に示す火炎バーナ１５ａや、図２（ｂ）に示す特殊バーナ１５ｂを使用することが好ましい。図２（ｂ）に示す特殊バーナ１５ｂは、燃料を不完全燃焼させることにより一酸化炭素（ＣＯ）や未燃焼燃料（ＨＣ）を含む不完全燃焼ガスを発生させ、これらのＣＯやＨＣを酸化触媒７３を通過させることによって発生する酸化熱を利用してフィルタに捕集されたＰＭを燃焼させるような、酸化触媒７３を備えたバーナ１５ｂである。このほか、電熱ヒータ等を使用することもできる。
【００２６】
なお、本発明の排気浄化装置に備えられる加熱手段は、フィルタの再生以外にも、ＮＯX触媒の温度が活性化温度よりも著しく低い温度になった場合に、ＮＯX触媒の温度を上昇させることを目的として使用することもできる。すなわち、加熱手段を作動させ、ＮＯX触媒に流入する排気ガスの温度を上昇させるとともに、加熱されたパティキュレートフィルタの熱量を側面が隣接するＮＯX触媒に伝達させることにより、ＮＯX触媒の温度を効率的に上昇させることができる。
【００２７】
（４）酸化触媒（第１の酸化触媒）
また、本実施形態の排気浄化装置１０に使用される排気浄化ユニット２０は、図１に示すように、ＮＯX触媒１３の下流側に酸化触媒（以下、第１の酸化触媒と称する。）１７を備えている。かかる第１の酸化触媒１７によって、仮に、ＮＯXの還元剤としての尿素が加水分解されて生成されたアンモニアがスリップして、ＮＯX触媒１３をそのまま通過した場合であっても、第１の酸化触媒１７によって酸化させることにより、比較的有害性の低いＮＯ2にして放出させることができる。
また、第１の酸化触媒１７を配置する場合に、図１に示すように、パティキュレートフィルタ１１又はＮＯX触媒１３と、互いに側面が隣接するように配置することが好ましい。このように配置することにより、排気浄化ユニット２０の全長が長くなって装置全体が大型化することを防ぐことができるためである。また、フィルタ１１又はＮＯX触媒１３の熱を受けて、第１の酸化触媒１７の温度が活性化温度よりも著しく低くならないように維持しやすくなるためである。
【００２８】
（５）還元剤噴射手段
また、上述したＮＯX触媒１３が選択還元型の触媒（ＳＣＲ）である場合に、本発明の排気浄化装置は、図３に示すように、ＮＯX触媒１３に流入する排気ガス中にＮＯXの還元剤を噴射するための還元剤噴射手段１９が備えられる。
かかる還元剤噴射手段１９は、一例として、図４に示すような噴射システム３０とすることができる。この還元剤噴射システム３０は、液体の還元剤が貯蔵された貯蔵タンク３１と、貯蔵タンクからポンプによって汲み上げられた還元剤を混合室内に噴射するインジェクタ３６と、インジェクタ３６から噴射された還元剤に対して高圧エアを混合して霧状の還元剤とするためのエアポンプ３３と、霧状にされた還元剤をＮＯX触媒１３の上流側で排気通路２０中に噴射する噴射ノズル３５と、を備えている。すなわち、貯蔵タンク３１内の液体の還元剤をインジェクタ３６により混合室内に噴射するとともに、エアポンプ３３で発生させた高圧エアを混合室内に送り込み、還元剤を霧状にした上で、噴射ノズル３５を介して排気通路中に噴射させることができる。
【００２９】
また、還元剤噴射手段１９から還元剤を噴射する位置（上述の還元剤噴射手段３０における噴射ノズル３５の位置）は、ＮＯX触媒１３の上流側であれば一応の目的は達せられるが、ＮＯX触媒１３に流れ込むまでに反応がすすんだり、排気通路や排気浄化ユニットの内面等に付着して結晶化したりすることを防ぐことができることから、排気浄化ユニット２０におけるＮＯX触媒１３の入口付近において噴射することが好ましい。
【００３０】
用いられる還元剤としては、尿素水、アンモニア水溶液が典型的である。例えば、これらの尿素水等を使用した場合には、排気通路中に噴射された尿素が排気ガス中の熱によって加水分解することによりアンモニア（ＮＨ3）が生成され、このＮＨ3と排気ガス中のＮＯX（ＮＯやＮＯ2）がＮＯX触媒中で反応することによりＮＯXが還元され、窒素（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）に分解されて排出される。
これ以外にも、燃料（ＨＣ）等、ＮＯXを還元させることができる材料を還元剤として使用することができる。
【００３１】
なお、ＮＯX触媒が吸蔵還元型の触媒（ＮＳＣ）である場合であっても、ＮＯX触媒に流入する排気ガスをリッチ状態にするために、上述のような還元剤噴射手段と同様の構成のＨＣ燃料噴射手段を備えることができる。ただし、内燃機関における燃料の噴射タイミングや噴射量を制御することによって排気ガスのリッチ状態を作り出す場合には、かかるＨＣ燃料噴射手段を省略することができる。
【００３２】
（６）整流部材
また、図５に示すように、ＮＯX触媒１３の上流側に、排気ガスを整流するための整流部材４１を備えることが好ましい。かかる整流部材４１を備えることにより、還元剤やＨＣ燃料を排気ガス中に均一に分散させることができるためである。したがって、ＮＯX触媒全体を利用して均一に還元反応させることができ、還元効率を向上させることができる。
かかる整流部材としては、パンチングメタル等の穴あき部材が挙げられる。
【００３３】
（７）配置構成
また、排気浄化ユニット内での各部材の配置構成に関し、図１に示すように、排気ガスが、パティキュレートフィルタ１１を下方から上方に向けて通過するとともに、ＮＯX触媒１３を上方から下方に向けて通過するように構成され、加熱手段１５をパティキュレートフィルタ１１の下方側に配置することが好ましい。
このように配置することにより、装置全体をコンパクトにすることができるとともに、加熱手段１５から発生する火炎や熱を、パティキュレートフィルタ１１に対して効率的に導くことができるためである。
【００３４】
また、排気浄化ユニットにおいて、ＮＯX触媒の下流側にさらに第１の酸化触媒を備える場合には、第１の酸化触媒と、フィルタ又はＮＯX触媒の少なくとも一方とを、側面が互いに隣接するように配置することが好ましい。すなわち、図１に示すように、排気ガスが、パティキュレートフィルタ１１を下方から上方に向けて通過するとともに、ＮＯX触媒１３を上方から下方に向けて通過し、さらに、第１の酸化触媒１７を下方から上方に向けて通過するように配置することが好ましい。
このように構成することにより、排気浄化ユニットをコンパクト化しつつ、排気浄化ユニット内での保温性を高めることができるためである。また、大型車に搭載される場合などには、下方側に位置する内燃機関から排出される排気ガスをスムーズに上方に向けて放出することができるためである。
【００３５】
また、ＮＯX触媒が選択還元型の触媒（ＳＣＲ）である場合に、図３に示すように、上述の還元剤噴射手段（還元剤の噴射位置）１９をＮＯX触媒１３の上方に配置し、下方に向けて噴射するように構成することが好ましい。
このように配置することにより、噴射される還元剤を、ＮＯX触媒の全面に対して均一に分散させて流入させることができるためである。
【００３６】
３．バイパス路及び流量割合制御手段
また、本発明の排気浄化装置は、図１や図３に示すように、排気浄化ユニット２０よりも上流側で排気通路２５から分岐し、排気浄化ユニット２０におけるフィルタ１１の下流側であってＮＯX触媒１３の上流側に接続されたバイパス路２７を備えている。また、排気通路における当該バイパス路２５の分岐点の近傍には、バイパス路２５側とフィルタ１１側とを流れる排気ガスの流量割合を制御するための流量割合制御手段２９を備えている。
さらに、本実施形態の排気浄化装置１０は、ＮＯX触媒１３に流入する排気ガスの温度に基づいて、加熱手段１５を作動させたり、流量割合制御手段２９を制御したりするための制御手段（ＣＰＵ）４５を備えている。この制御手段４５によって、ＮＯX触媒１３の入口に配置された温度センサ１４によって測定された温度信号や、内燃機関５の運転状況から推定される温度信号に基づいて、加熱手段１５の電源をオンオフしたり、ＮＯX触媒１３に流入する排気ガスの温度が所定温度となるように流量割合制御手段２９を制御したりすることができる。
【００３７】
これらのバイパス路２７及び流量割合制御手段２９等を備えることにより、パティキュレートフィルタ１１の再生時やＮＯX触媒を昇温活性化させる際に、加熱手段１５を作動させた場合において、一部の排気ガスを、フィルタ１１を通過させないでフィルタ１１の下流側にバイパスさせることができる。したがって、フィルタ１１を通過した後の高温の排気ガスの温度を下げて、ＮＯX触媒１３に流入させることができ、下流側のＮＯX触媒１３が熱損傷することを防ぐことができる。また、排気管から放出される排気ガス温度が低下しているため、フィルタ１１の再生時であっても、火災や火傷のおそれが少なくなる。さらに、フィルタ１１出口側での排気ガス温度を低く抑えることができることから、フィルタ１１の配置の制約を少なくすることができる。
【００３８】
また、別の観点でいえば、フィルタ１１を通過する排気ガスの流量を小さくでき、加熱手段１５によって加熱する排気ガス量を少なくできるため、加熱手段１５の出力を小さくすることができる。したがって、加熱手段１５の燃料消費量を少なく抑えることができる。
さらに、加熱手段を作動させた場合において、フィルタ１１側を通過する排気ガスの流量を少なくできることから、加熱手段１５として火炎バーナを使用した場合に、排気ガスの流れによってバーナが吹き消されることを防ぐことができる。
【００３９】
用いられる流量割合制御手段２９は、例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、一つの開閉弁２９ａや複数の開閉弁２９ｂ、又はシャッタ部２９ｃから構成することができる。そして、加熱手段を作動させた際に、排気ガスの一部をバイパス側に流すように制御される。特に、本発明の排気浄化装置で使用する流量割合制御手段は、完全に排気通路を遮断する必要がないことから、比較的安価な排気ブレーキバルブを用いることが好ましい。
また、具体的に、フィルタの下流側の温度を測定するとともに、測定される温度の値に対応させて、バイパス側に流す排気ガスの流量を制御できる構成であれば、必要最小限の量の排気ガスのみをフィルタをバイパスさせることができる。したがって、排気ガス中のＰＭがフィルタに捕集されずに放出される量を少なく抑えることができる。
【００４０】
４．酸化触媒（第２の酸化触媒）
また、図１や図３に示すように、本実施形態の排気浄化装置１０は、排気浄化ユニット２０の上流側に酸化触媒（以下、第２の酸化触媒と称する。）４３を備えている。かかる第２の酸化触媒４３によって、排気ガス中に含まれるＨＣやＣＯを酸化することにより、その酸化熱を利用して排気ガスを昇温させることができる。したがって、比較的高温状態にされた排気ガスを排気浄化ユニット２０に流入させることができ、ＮＯX触媒１３を昇温活性化させることができる。また、ＣＯが酸化されて生成されるＣＯ2とＣｏとの比率を、ＮＯX触媒におけるＮＯXの還元効率が最適化されるように調整することもできる。
特に、第２の酸化触媒４３を排気浄化ユニット２０の上流側に配置することにより、内燃機関５に近い位置に配置できるため、酸化反応が生じやすく、排気ガスの温度を高温状態で維持したり、ＣＯとＣＯ2との比率を制御したりしやすくなる。
かかる第２の酸化触媒としては、上述した第１の酸化触媒と同様のものを用いることができる。
【００４１】
５．温度センサ
また、図１や図３に示すように、本実施形態の排気浄化装置１０における、ＮＯX触媒１３の入口に温度センサ１４を備えることができる。すなわち、ＮＯX触媒１３に流入する排気ガスの温度は、内燃機関５の運転状況等から推定することもできるが、温度センサ１４を備えることにより、精度よく温度を測定することができる。したがって、ＮＯX触媒が活性化していない場合に上述の加熱手段１５及び流量割合制御手段２９を適切なタイミングで作動させたり、排気ガス温度が高い場合に流量割合制御手段２９を制御してＮＯX触媒１３の熱損傷を防いだりすることができる。
この温度センサについても、公知のものを使用することができる。
【００４２】
以上のように、本発明の排気浄化装置によれば、流量割合制御手段を適宜制御することにより、フィルタの再生時やＮＯX触媒を昇温活性化させる際における排気ガス温度を所望の温度に調整することができる。したがって、ＮＯX触媒の熱損傷や、排気管出口での火災や火傷を防止できるとともに、パティキュレートフィルタの配置の自由度を高めることができる。
また、フィルタの再生時に、フィルタ側を通過する排気ガスの流量を少なくすることができるために、加熱手段におけるエネルギ消費量を少なくできるとともに、火炎バーナを用いる場合の火炎の吹き消えを防止することができる。したがって、信頼性の高い排気浄化装置とすることができる。
【００４３】
また、パティキュレートフィルタ及びＮＯX触媒等を、側面が互いに隣接するように配置し、装置全体をコンパクト化してあるために、排気浄化ユニット内の保温性が高められ、ＮＯX触媒の温度が著しく低下することを防止することができる。したがって、ＮＯXの還元効率を高く維持することができる。また、車両における搭載スペースの制約を少なくすることができる。
さらに、フィルタ及びＮＯX触媒を所定の配置構成にしてあることにより、加熱手段や還元剤噴射手段の配置位置を、最も効率的に作用させられる位置に配置できるようになり、フィルタの再生効率やＮＯXの還元効率を向上させることができる。
【００４４】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、図３に示す構成の排気浄化装置を用いて行われる排気浄化方法であって、パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の堆積量を検知し、堆積量が所定値未満の場合には、排気ガスを排気浄化ユニット側に流入させるように流量割合制御手段を制御し、堆積量が所定値以上の場合には、排気ガスの一部をバイパス路側に流入させるように流量割合制御手段を制御するとともに、加熱手段を作動させることを特徴とする排気浄化方法である。
なお、以下の排気浄化方法は、加熱手段として火炎バーナを、ＮＯX触媒として選択還元型の触媒を、流量割合制御手段として流量制御弁を用いた例である。
【００４５】
図３に示す排気浄化装置１０において、基本的に、内燃機関５から排出される排気ガスは排気浄化ユニット２０に流れ込み、パティキュレートフィルタ１１でＰＭを捕集されるとともに、ＮＯX触媒１３で還元剤によってＮＯXが還元され、浄化されて放出される。
本実施形態の内燃機関の排気浄化方法は、パティキュレートフィルタにおけるＰＭの堆積量に基づいて、火炎バーナや流量制御弁を制御するものである。
【００４６】
まず、内燃機関の始動時には、図７（ａ）に示すように、流量制御弁２９を制御し、バイパス路２７側の入口を塞ぐことにより、ほぼすべての排気ガスをパティキュレートフィルタ側に流すとともに、火炎バーナ１５を作動させる。これによって、パティキュレートフィルタ１１、ＮＯX触媒１３及び酸化触媒１７が強制的に昇温させられ、ＮＯX触媒１３及び酸化触媒１７を短時間で活性状態にすることができる。
また、ＮＯX触媒１３が昇温活性化する前段階では、還元剤は排気ガス中に噴射されていない。これは、ＮＯXの還元反応が生じにくいために、還元剤中の尿素が加水分解して生成されたアンモニアがスリップして大気中に放出されることを防ぐためである。
なお、フィルタ１１やＮＯX触媒１３、酸化触媒１７を強制的に昇温させる手段は、火炎バーナを用いることに限られず、内燃機関における吸気絞りや噴射タイミング制御によっても構わない。
【００４７】
次いで、排気ガスが所定温度に達し、ＮＯX触媒が活性化温度（約２００℃）に達したかを確認し、到達した場合には、図７（ｂ）に示すように、火炎バーナ１５を停止させるとともに、ＮＯX触媒１３の上流側において、還元剤噴射手段１９から排気ガス中に還元剤を噴射する。このとき、引き続き、ほぼすべての排気ガスをパティキュレートフィルタ１１側に流すように、流量制御弁２９を制御する。この状態では、排気ガス中のＰＭはパティキュレートフィルタ１１によって捕集されるとともに、排気ガス中のＮＯXはＮＯX触媒１３中で還元剤によって効率的に還元され、浄化された排気ガスが放出される。
なお、流量制御弁２９から排気ガスがわずかに漏れて、バイパス路２７側に流れ、フィルタ１１をバイパスしたとしても、捕集されずに流されるＰＭ量は微量であるために大きな問題が生じることはない。
【００４８】
引き続き排気ガスの浄化を行いながら、パティキュレートフィルタ１１の上流側及び下流側での圧力差を読み取ったり、あらかじめ規定された運転状態のマップ等から推定したりして、パティキュレートフィルタ１１に堆積したＰＭの量を検知する。
そして、ＰＭの堆積量が所定値を超えた場合には、図７（ｃ）に示すように、一部の排気ガスがバイパス路２７側を流れるように流量制御弁２９を制御するとともに、火炎バーナ１５を作動させる。これによって、フィルタ１１に堆積していたＰＭを強制的に燃焼して、フィルタ１１を再生することができる。
【００４９】
図７（ｃ）に示す状態においては、フィルタ１１側に流れ込む排気ガスはごく少量とされているために、フィルタ１１の再生に必要とされる熱量は少なくて済み、火炎バーナ１５の出力を抑えて燃費の悪化を防ぐことができる。
また、フィルタ１１の出口から高温の排気ガスが流出してくるものの、大部分の排気ガスがバイパス路２７を通ってフィルタ１１出口に流入してくるために、ＮＯX触媒１３に流入する排気ガスの温度が著しく上昇することを防ぐことができる。
さらに、フィルタ１１側を流れる排気ガスの流量がごく少量であるために、フィルタ１１の上流側に備えられた火炎バーナ１５の火炎が排気ガスによって吹き消されることを防ぐことができる。
【００５０】
なお、図７（ｃ）に示す状態では、ＮＯX触媒１３に流入する排気ガスの温度を測定しながら、ＮＯX触媒１３が熱損傷を生じない程度の排気ガス温度となるように、必要最低限の排気ガスをバイパス路２７側に流すことも好ましい。
このようにすれば、パティキュレートフィルタを通過する排気ガス量を必要以上に増加させることがなく、放出されるＰＭ量を少なく抑えることができる。
【００５１】
次いで、フィルタ１１の再生が完了したかを確認し、フィルタ１１の再生後には、図７（ｂ）に示すように、火炎バーナ１５をオフにし、再び流量制御弁２９によってバイパス路２７をふさぎ、ほぼすべての排気ガスがパティキュレートフィルタ１１側を流れるようにする。その後は、同様の制御が繰り返される。
なお、ＮＯX触媒１３の活性化温度は、触媒の仕様に応じて変化するものであり、上述の２００℃に限定されるものではない。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態の排気浄化方法によれば、パティキュレートフィルタの再生時に、一部の排気ガスを、フィルタをバイパスさせることができるため、加熱手段による熱によってＮＯX触媒が熱損傷を受けることを防ぐことができる。また、フィルタ側を流れる排気ガスの量をごく少量とすることができ、フィルタを加熱するために必要な熱量を少なくできるため、加熱手段におけるエネルギ消費量を少なくすることができる。さらには、フィルタ上流側に火炎バーナを配置した場合であっても、排気ガスによって火炎が吹き消えることを防ぐことができる。したがって、浄化効率の向上を図るとともに、信頼性を向上させることができる。
【００５３】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態は、図３に示す構成の排気浄化装置を用いて行われる排気浄化方法であって、ＮＯX触媒の温度を測定し、ＮＯX触媒の温度が活性化温度以上の場合には、排気ガスを排気浄化ユニット側に流入させるように流量割合制御手段を制御し、ＮＯX触媒の温度が活性化温度未満の場合には、排気ガスの一部をバイパス側に流入させるように流量割合制御手段を制御するとともに、加熱手段を作動させることを特徴とする排気浄化方法である。
なお、以下の排気浄化方法は、第２の実施の形態と同様、加熱手段として火炎バーナを、ＮＯX触媒として選択還元型の触媒を、流量割合制御手段として流量制御弁を用いた例である。また、第２の実施の形態と共通する点については適宜説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【００５４】
本実施形態の内燃機関の排気浄化方法は、第２の実施の形態と異なり、ＮＯX触媒の温度に基づいて、火炎バーナや流量制御弁を制御するものである。
まず、内燃機関の始動時には、第２の実施の形態と同様に、図７（ａ）に示すように、流量制御弁２９を制御し、バイパス路２７側の入口を塞ぐことにより、ほぼすべての排気ガスをパティキュレートフィルタ側に流すとともに、火炎バーナ１５を作動させる。
【００５５】
次いで、第２の実施の形態と同様に、排気ガスが所定温度に達し、ＮＯX触媒が活性化温度（約２００℃）に達したかを確認し、到達した場合には、図７（ｂ）に示すように、火炎バーナ１５を停止させるとともに、ＮＯX触媒１３の上流側において、還元剤噴射手段１９から排気ガス中に還元剤を噴射する。
【００５６】
引き続き排気ガスの浄化を行いながら、ＮＯX触媒に備えられた温度センサ等を用いてＮＯX触媒の温度を測定する。
このとき、ＮＯX触媒の温度が活性化温度以上に維持されている場合には、引き続きバイパス路側の入口を塞ぎ、すべての排気ガスをフィルタ側を通過させる。
一方、ＮＯX触媒の温度が活性化温度以下に低下した場合には、図７（ｃ）に示すように、一部の排気ガスがバイパス路２７側を流れるように、流量制御弁２９を制御するとともに、火炎バーナ１５を作動させる。これによって、発生する熱を利用して、ＮＯX触媒１３を効率的に昇温活性化させることができる。
【００５７】
図７（ｃ）に示す状態においては、フィルタ１１側に流れ込む排気ガスはごく少量とされているために、排気ガスの流れによって火炎バーナ１５が吹き消されることを防ぐことができるため、装置の安全性を確保することができる。
【００５８】
なお、図７（ｃ）に示す状態では、排気ガスの流れによって火炎バーナ１５が吹き消されることがないように、必要最低限の排気ガスをバイパス路２７側に流すことが好ましい。
このようにすれば、パティキュレートフィルタを通過する排気ガス量を必要以上に増加させることがなく、放出されるＰＭ量を少なく抑えることができる。
【００５９】
次いで、ＮＯX触媒の温度が活性化温度に到達した場合には、図７（ｂ）に示すように、火炎バーナ１５をオフにし、再び流量制御弁２９によってバイパス路２７をふさぎ、ほぼすべての排気ガスがパティキュレートフィルタ１１側を流れるようにする。その後は、同様の制御が繰り返される。
なお、ＮＯX触媒１３の活性化温度は、触媒の仕様に応じて変化するものであり、上述の２００℃に限定されるものではない。
【００６０】
以上説明したように、本発明の内燃機関の排気浄化方法によれば、ＮＯX触媒を昇温活性化する際に、一部の排気ガスを、バイパス側を通過させることができるため、排気ガスの流れによって加熱手段が吹き消されることを防ぐことができる。したがって、安全性、信頼性に優れた排気浄化方法を実施することができる。
【００６１】
なお、第１の実施の形態の排気浄化装置を用いて、第２の実施の形態で説明した、パティキュレートフィルタにおけるＰＭの堆積量に基づいて火炎バーナや流量制御弁を制御する排気浄化方法、又は、第３の実施の形態で説明した、ＮＯX触媒の温度に基づいて火炎バーナや流量制御弁を制御する排気浄化方法を、それぞれ単独で実施することも可能であり、あるいは、同時に併用して実施することもできる。ただし、併用して実施する場合において、ＮＯX触媒を昇温活性化させるために加熱手段を作動させる時点で、パティキュレートフィルタに相当量のＰＭが堆積しているような場合には、ＰＭの燃焼によってＮＯX触媒に流入する排気ガスの温度が過度に高温にならないように、所定割合の排気ガスをバイパス側に流すように制御することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態の内燃機関の排気浄化装置の構成を説明するために供する図である。
【図２】加熱手段の一例としての火炎バーナ及び特殊バーナを示す図である。
【図３】本実施形態の内燃機関の排気浄化装置の別の構成を説明するために供する図である。
【図４】還元剤噴射システムの構成例を示す図である。
【図５】整流部材について説明するために供する図である。
【図６】流量割合制御手段の例を示す図である。
【図７】本実施形態の内燃機関の排気浄化方法を実施する際の排気浄化装置の動作を説明するために供する図である。
【図８】従来の排気浄化装置の構成を説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００６３】
５：内燃機関、１０：排気浄化装置、１１：パティキュレートフィルタ、１３：ＮＯX触媒、１４：温度センサ、１５：加熱手段、１７：第１の酸化触媒、１９：還元剤噴射手段、２０：排気浄化ユニット、２１：筐体、２１ａ：空気層、２２：流入口、２３：流出口、２５：排気通路、２７：バイパス路、２９：流量割合制御手段、３０：還元剤噴射システム、３５：噴射ノズル、４１：整流部材、４３：第２の酸化触媒、４５：制御手段（ＣＰＵ）
【図１】
2007198315.tif 000003
【図２】
2007198315.tif 000004
【図３】
2007198315.tif 000005
【図４】
2007198315.tif 000006
【図５】
2007198315.tif 000007
【図６】
2007198315.tif 000008
【図７】
2007198315.tif 000009
【図８】
2007198315.tif 000010